JP5329386B2 - 携帯通信端末及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信の帰属先であるアクセスポイントを切り替える携帯通信端末及び制御方法に関する。
従来、無線LANへの接続が可能な携帯通信端末が利用されている。このような携帯通信端末は、帰属しているアクセスポイントの電波強度が弱くなると、他のアクセスポイントへハンドオーバを行う。
また、電波が遮断されている圏外状態から圏内状態へ復帰した場合には、利用可能なアクセスポイントをスキャンして再度、いずれかのアクセスポイントと同期の確立を試みる。この再同期確立に要する時間を短縮させるため、前回同期確立エリア情報を利用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第3017120号公報
しかしながら、圏外状態から圏内状態へ復帰した際や、電波強度が弱くなった際に、次に利用可能となるのは、前回と異なるアクセスポイントである場合も多い。無線LANは、扉や壁等の障害物が多いオフィスや自宅等で用いられることが多い。そのため、廊下の曲がり角や扉の前後で急激にアクセスポイントの電界強度が変動し、ハンドオーバ前にスキャンした情報は既に古くなっている。したがって、前回同期確立エリア情報を利用したとしても、ハンドオーバに失敗して圏外になってしまう場合があった。
本発明は、無線通信において、アクセスポイントへの帰属に成功する可能性を向上できる携帯通信端末及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る携帯通信端末は、アクセスポイントとの通信を行う第1の無線部と、通信品質の低下に伴って、前記第1の無線部により信号を受信できるアクセスポイントをスキャンした結果であるアクセスポイントリストを取得し、当該アクセスポイントリストの中から1つのアクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理部と、前記帰属処理部により、前記スキャンした結果である第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後に、再度スキャンした結果である第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストの組合せを記憶する記憶部と、を備え、前記帰属処理部は、新たにスキャンして得た第3のアクセスポイントリストが前記記憶部に記憶されている前記第1のアクセスポイントリストと所定の条件内に近似している場合、前記第3のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行う。
また、前記記憶部は、前記組合せが所定回数出現した場合に、当該組合せを記憶することが好ましい。
また、前記記憶部は、前記第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後、所定時間以内に前記第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合に、前記組合せを記憶することが好ましい。
また、前記アクセスポイントリストは、少なくともアクセスポイントの識別データ及び電界強度データを含むことが好ましい。
また、前記所定の条件は、前記電界強度データが上位のアクセスポイントの前記識別データが一致しており、かつ、当該識別データが一致しているアクセスポイントの電界強度データの差異が所定以内の場合であることが好ましい。
また、前記記憶部は、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストから、前記電界強度データが所定値に満たないアクセスポイントを除外して記憶することが好ましい。
また、前記帰属処理部は、前記第2のアクセスポイントリストを、前記第3のアクセスポイントリストよりも優先して前記帰属処理を行うことが好ましい。
また、前記帰属処理部は、前記第3のアクセスポイントリストのうち、前記電界強度データが上位の所定数のアクセスポイントへの前記帰属処理に失敗した場合に、前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行うことが好ましい。
また、本発明に係る携帯通信端末は、携帯電話網に接続するための第2の無線部をさらに有し、前記第1の無線部は、前記第2の無線部よりも小出力であることが好ましい。
本発明に係る制御方法は、携帯通信端末が無線部による通信の帰属先であるアクセスポイントを切り替える制御方法であって、通信品質の低下に伴って、前記無線部により信号を受信できるアクセスポイントをスキャンした結果であるアクセスポイントリストを取得し、当該アクセスポイントリストの中から1つのアクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理ステップと、前記帰属処理ステップにおいて、前記スキャンした結果である第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後に、再度スキャンした結果である第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストの組合せを記憶する記憶ステップと、を含み、前記帰属処理ステップにおいて、新たにスキャンして得た第3のアクセスポイントリストが前記記憶ステップにて記憶されている前記第1のアクセスポイントリストと所定の条件内に近似している場合、前記第3のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行う。
本発明によれば、無線通信において、アクセスポイントへの帰属に成功する可能性を向上できる。
本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の機能を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機が移動したことに伴って、アクセスポイント間でハンドオーバする処理を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機がハンドオーバの際に取得するアクセスポイントリストを示す図である。 本発明の実施形態に係る帰属処理部における帰属処理の流れの一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、携帯通信端末の一例として、携帯電話機1を説明する。
図1は、本実施形態に係る携帯電話機1(携帯通信端末)の外観斜視図である。
携帯電話機1は、操作部側筐体2と、表示部側筐体3と、を備えて構成される。操作部側筐体2は、表面部10に、操作部11と、携帯電話機1の使用者が通話時や音声認識アプリケーションを利用時に発した音声が入力されるマイク12と、を備えて構成される。操作部11は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン13と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン14と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン15と、から構成されている。
また、表示部側筐体3は、表面部20に、各種情報を表示するための表示部21と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ22と、を備えて構成されている。
また、操作部側筐体2の上端部と表示部側筐体3の下端部とは、ヒンジ機構4を介して連結されている。また、携帯電話機1は、ヒンジ機構4を介して連結された操作部側筐体2と表示部側筐体3とを相対的に回転することにより、操作部側筐体2と表示部側筐体3とが互いに開いた状態(開放状態)にしたり、操作部側筐体2と表示部側筐体3とを折り畳んだ状態(折畳み状態)にしたりできる。
図2は、本実施形態に係る携帯電話機1の機能を示すブロック図である。
携帯電話機1は、操作部11と、表示部21と、制御部30と、LAN用無線部40(第1の無線部)と、LAN用アンテナ41と、電話網用無線部50(第2の無線部)と、電話網用アンテナ51と、音声制御部60と、記憶部70と、を備える。
制御部30は、携帯電話機1の全体を制御しており、例えば、表示部21、LAN用無線部40、電話網用無線部50、音声制御部60等に対して所定の制御を行う。また、制御部30は、操作部11等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部30は、処理実行の際には、記憶部70を制御し、各種プログラム及びデータの読み出し、並びにデータの書き込みを行う。
さらに、制御部30は、帰属処理部31を備えており、LAN用無線部40による通信品質の低下に応じて、無線通信の帰属先であるアクセスポイントを切り替える(ハンドオーバ)制御を行う。なお、処理の詳細は後述する。
LAN用無線部40は、所定の周波数帯(例えば、2.4GHz帯や5GHz帯等)で外部装置(アクセスポイント)と通信を行う。そして、LAN用無線部40は、LAN用アンテナ41により受信した信号を復調処理し、処理後の信号を制御部30に供給し、また、制御部30から供給された信号を変調処理し、LAN用アンテナ41から外部装置に送信する。
電話網用無線部50は、所定の周波数帯(例えば、2GHz帯や800MHz帯等)で外部装置(基地局)と通信を行う。そして、電話網用無線部50は、電話網用アンテナ51により受信した信号を復調処理し、処理後の信号を制御部30に供給し、また、制御部30から供給された信号を変調処理し、電話網用アンテナ51から外部装置に送信する。
なお、LAN用無線部40は、電話網用無線部50よりも小出力であり、アクセスポイントとの無線通信は、近距離で壁や扉等の障害物がないことが要求される。
音声制御部60は、制御部30の制御に従って、電話網用無線部50から供給された信号に対して所定の音声処理を行い、処理後の信号をレシーバ22に出力する。レシーバ22は、音声制御部60から供給された信号を外部に出力する。なお、この信号は、レシーバ22に代えて、又はレシーバ22と共に、スピーカ(図示せず)から出力されるとしてもよい。
また、音声制御部60は、制御部30の制御に従って、マイク12から入力された信号を処理し、処理後の信号を電話網用無線部50に出力する。電話網用無線部50は、音声制御部60から供給された信号に所定の処理を行い、処理後の信号を電話網用アンテナ51より出力する。
記憶部70は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部30による演算処理に利用される。また、本実施形態では、後述の処理を実行するプログラムや各種データベース等が記憶される。なお、記憶部70は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
次に、本実施形態に係る制御部30(帰属処理部31)の処理を詳述する。
図3は、本実施形態に係る携帯電話機1が移動したことに伴って、アクセスポイント間でハンドオーバする処理を示す図である。
また、図4は、本実施形態に係る携帯電話機1がハンドオーバの際に取得するアクセスポイントリストを示す図である。
帰属処理部31は、帰属中のアクセスポイントの通信品質(電波レベル)が低下したことを検出すると、A地点において、周辺のアクセスポイントをスキャンする。そして、帰属処理部31は、スキャン結果として、ハンドオーバ候補の帰属情報である図4のアクセスポイントリストL1を取得する。以下、電波レベルの低下は、アクセスポイントから送出されるビーコンの電界強度の低下として説明するが、例えば、エラーレートの増大等でもよい。
ここで、アクセスポイントリストは、アクセスポイント(AP)の名称と、スキャンにおいて指定するグループ識別子(ESSID、Extended Service Set Identifier)と、アクセスポイントの識別子(BSSID、Basic Service Set Identifier;例えば、MACアドレス)と、チャネルと、セキュリティ方式と、電界強度とを含む。
アクセスポイントリストL1の取得後、帰属処理部31は、B地点において、帰属処理を試みるが、アクセスポイントAP1、AP2及びAP3からの電波は届かず(微弱になり)、いずれのアクセスポイントとも帰属処理に失敗する。
すると、帰属処理部31は、再度スキャンを実施し、C地点において、スキャン結果として図4のアクセスポイントリストL2を取得する。帰属処理部31は、このアクセスポイントリストL2に基づいて帰属処理を行い、例えば、アクセスポイントAP4への帰属処理に成功する。
ここで、帰属処理部31は、特定の場所(例えば、廊下の曲がり角)での帰属処理の失敗であると判断し、帰属処理に失敗したアクセスポイントリストL1(第1のアクセスポイントリスト)及び帰属処理に成功したアクセスポイントリストL2(第2のアクセスポイントリスト)の組合せを、記憶部70に記憶させる。
なお、記憶部70は、アクセスポイントリストL1及びアクセスポイントリストL2から、電界強度が所定値に満たないアクセスポイントを除外して記憶することとしてよい。このことにより、携帯電話機1は、記憶容量を低減し、効率的にデータを保持することができる。
その後、携帯電話機1がA地点の付近であるD地点を通り、帰属処理部31は、帰属中のアクセスポイントの電界強度が低下したことを検出すると、周辺のアクセスポイントをスキャンする。そして、帰属処理部31は、スキャン結果として、図4のアクセスポイントリストL3(第3のアクセスポイントリスト)を取得する。
このとき、帰属処理部31は、取得したアクセスポイントリストL3と、記憶されているアクセスポイントリストL1とを比較する。比較結果が所定の条件内に近似している場合、帰属処理部31は、アクセスポイントリストL3及びアクセスポイントリストL2に基づいて前記帰属処理を行う。
なお、所定の条件は、電界強度が上位(例えば、3件)のアクセスポイントの識別データ(例えば、ESSID及びBSSID)が一致しており、かつ、この識別データが一致しているアクセスポイントの電界強度の差異が所定以内の場合である。
このとき、帰属処理部31は、前回帰属処理に成功したアクセスポイントリストL2を、アクセスポイントリストL3よりも優先して帰属処理を行う。これにより、帰属処理部31は、携帯電話機1が移動後のE地点において、速やかに帰属処理(ハンドオーバ)を完了することができる。
すなわち、帰属処理部31は、E地点において、指定グループの帰属情報を取得するためのプローブリクエストの送信や、周辺アクセスポイントから送出されるビーコンを受信することなく、ハンドオーバの候補となるアクセスポイントリストL2を予め取得しておくことができる。したがって、帰属処理部31は、帰属先(アクセスポイントAP4)に対して、認証情報や暗号化情報の送信、セキュリティの設定等が可能となるので、圏外になることなく、速やかに帰属処理が成功する。
また、帰属処理部31は、図3とは別の地点で電界強度の低下が発生し、アクセスポイントのスキャンを実行すると、例えば、図4のアクセスポイントリストL4を取得する。このアクセスポイントリストL4は、記憶部70に記憶されているアクセスポイントリストL1との類似度が低い(例えば、電界強度の上位3件が異なっている)ため、アクセスポイントリストL2は利用されない。
図5は、本実施形態に係る帰属処理部31における帰属処理(ハンドオーバ)の流れの一例を示す図である。図5では、同一箇所(例えば、廊下の曲がり角)における、1回目の帰属処理と2回目以降の帰属処理とが併記されている。
まず、1回目の帰属処理では、帰属処理部31は、帰属中のアクセスポイントの電界強度の低下を検出すると(ステップS1)、スキャンを実施し(ステップS2)、帰属情報であるアクセスポイントリストL1を取得する(ステップS3)。
続いて、帰属処理部31は、記憶部70を参照し、類似した帰属情報の有無を検出するための比較処理を行う(ステップS4)。1回目の帰属処理の場合、類似情報はないため、帰属処理部31は、ステップS5を実行しない。
帰属処理部31は、曲がり角や扉を通過した後、取得したアクセスポイントリストL1に基づいて、優先度の高い(電界強度の高い)アクセスポイントから帰属処理を試みる(ステップS6)。ところが、電波状況が変わっているため、全てのアクセスポイントで帰属に失敗し(ステップS7)、圏外となる。
そのため、帰属処理部31は、再びスキャンを実施し(ステップS8)、帰属情報であるアクセスポイントリストL2を取得する(ステップS9)。
帰属処理部31は、取得したアクセスポイントリストL2に基づいて、優先度の高い(電界強度の高い)アクセスポイントから帰属処理を試み(ステップS10)、帰属に成功するまで順次繰り返される(ステップS11)。
そして、帰属処理部31は、いずれかのアクセスポイントへの帰属が完了すると(ステップS12)、帰属に失敗したアクセスポイントリストL1と、直後に帰属に成功したアクセスポイントリストL2の情報(例えば、電界強度が上位所定数のリスト)とを1セットとして、記憶部70に記憶する。
次に、2回目以降の帰属処理では、帰属処理部31は、帰属中のアクセスポイントの電界強度の低下を検出すると(ステップS1)、スキャンを実施し(ステップS2)、帰属情報であるアクセスポイントリストL3を取得する(ステップS3a)。
続いて、帰属処理部31は、記憶部70を参照し、類似した帰属情報の有無を検出するための比較処理を行う(ステップS4)。2回目以降の帰属処理の場合、類似情報としてアクセスポイントリストL1が記憶部70に記憶されているため、帰属処理部31は、帰属情報(アクセスポイントリストL3)にアクセスポイントリストL2を追加する(ステップS5)。
帰属処理部31は、帰属情報(アクセスポイントリストL2及びL3)に基づいて、優先度の高い(電界強度の高い)アクセスポイントから帰属処理を試み(ステップS10)、帰属に成功するまで順次繰り返される(ステップS11)。
そして、帰属処理部31は、いずれかのアクセスポイントへの帰属が完了すると(ステップS12)、帰属処理を終了する。
以上のように、本実施形態によれば、帰属処理(ハンドオーバ)に失敗したときのスキャン結果と、その後に成功したときのスキャン結果とを記憶しておく。これにより、携帯電話機1は、次に同様のスキャン結果が得られた場合に、記憶されている成功したときのスキャン結果を使用して、帰属処理の成功確率を高めることができる。
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。また、前述の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述のものに限定されない。
帰属処理部31は、建物の出口を出た場合等、圏外が所定時間以上継続した場合に、圏外となる直前のスキャン結果を保持しておいてもよい。すると、帰属処理部31は、後に同様のスキャン結果が得られた場合に、その後しばらく圏外状態になると判断し、即座に圏外時の動作、例えば、スキャンを多発せずに消費電力を抑えるモードに入ることができる。
また、上述の実施形態では、帰属に失敗した直後のスキャン結果で帰属に成功した場合に、アクセスポイントリストの組合せを記憶したが、これには限られない。帰属処理部31は、例えば、アクセスポイントリストの組合せが所定回数出現した場合に、この組合せを記憶してもよい。また、帰属処理部31は、帰属処理に失敗した後、所定時間以内又は所定回数のスキャン以内に第2のアクセスポイントリストに基づく帰属処理に成功した場合に、組合せを記憶してもよい。
さらに、帰属処理部31は、アクセスポイントリストL3のうち、電界強度が上位の所定数(例えば、1件)のアクセスポイントへの帰属処理に失敗した場合に、アクセスポイントリストL2に基づいて帰属処理を行うこととしてもよい。このことにより、帰属処理部31は、アクセスポイントリストL2内のアクセスポイントを利用できる圏内に入る前に帰属を試みて失敗するのを抑制することができる。
また、前述の実施形態において、携帯通信端末として携帯電話機1について説明しているが、携帯通信端末はこれに限定されず、本発明は、PHS(登録商標;Personal Handy phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)、ゲーム機、PCカード端末、USB端末等の様々な携帯通信端末に適用可能である。
さらに、前述の実施形態において、携帯電話機1は、ヒンジ機構4により折り畳み可能な型式としたが、これには限られない。携帯電話機1は、このような折り畳み式ではなく、操作部側筐体2と表示部側筐体3とを重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体2と表示部側筐体3との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式(ターンタイプ)や、操作部側筐体2と表示部側筐体3とが1つの筐体に配置され連結部を有さない型式(ストレートタイプ)でもよい。また、携帯電話機1は、開閉及び回転可能ないわゆる2軸ヒンジタイプであってもよい。
1 携帯電話機(携帯通信端末)
11 操作部
21 表示部
30 制御部
31 帰属処理部
40 LAN用無線部(第1の無線部)
41 LAN用アンテナ
50 電話網用無線部(第2の無線部)
51 電話網用アンテナ
60 音声制御部
70 記憶部

Claims (10)

  1. アクセスポイントとの通信を行う第1の無線部と、
    通信品質の低下に伴って、前記第1の無線部により信号を受信できるアクセスポイントをスキャンした結果であるアクセスポイントリストを取得し、当該アクセスポイントリストの中から1つのアクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理部と、
    前記帰属処理部により、前記スキャンした結果である第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後に、再度スキャンした結果である第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストの組合せを記憶する記憶部と、を備え、
    前記帰属処理部は、新たにスキャンして得た第3のアクセスポイントリストが前記記憶部に記憶されている前記第1のアクセスポイントリストと所定の条件内に近似している場合、前記第3のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行う携帯通信端末。
  2. 前記記憶部は、前記組合せが所定回数出現した場合に、当該組合せを記憶する請求項1に記載の携帯通信端末。
  3. 前記記憶部は、前記第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後、所定時間以内に前記第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合に、前記組合せを記憶する請求項1又は請求項2に記載の携帯通信端末。
  4. 前記アクセスポイントリストは、少なくともアクセスポイントの識別データ及び電界強度データを含む請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の携帯通信端末。
  5. 前記所定の条件は、前記電界強度データが上位のアクセスポイントの前記識別データが一致しており、かつ、当該識別データが一致しているアクセスポイントの電界強度データの差異が所定以内の場合である請求項4に記載の携帯通信端末。
  6. 前記記憶部は、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストから、前記電界強度データが所定値に満たないアクセスポイントを除外して記憶する請求項4又は請求項5に記載の携帯通信端末。
  7. 前記帰属処理部は、前記第2のアクセスポイントリストを、前記第3のアクセスポイントリストよりも優先して前記帰属処理を行う請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の携帯通信端末。
  8. 前記帰属処理部は、前記第3のアクセスポイントリストのうち、前記電界強度データが上位の所定数のアクセスポイントへの前記帰属処理に失敗した場合に、前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行う請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の携帯通信端末。
  9. 携帯電話網に接続するための第2の無線部をさらに有し、
    前記第1の無線部は、前記第2の無線部よりも小出力である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の携帯通信端末。
  10. 携帯通信端末が無線部による通信の帰属先であるアクセスポイントを切り替える制御方法であって、
    通信品質の低下に伴って、前記無線部により信号を受信できるアクセスポイントをスキャンした結果であるアクセスポイントリストを取得し、当該アクセスポイントリストの中から1つのアクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理ステップと、
    前記帰属処理ステップにおいて、前記スキャンした結果である第1のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に失敗した後に、再度スキャンした結果である第2のアクセスポイントリストに基づく前記帰属処理に成功した場合、前記第1のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストの組合せを記憶する記憶ステップと、を含み、
    前記帰属処理ステップにおいて、新たにスキャンして得た第3のアクセスポイントリストが前記記憶ステップにて記憶されている前記第1のアクセスポイントリストと所定の条件内に近似している場合、前記第3のアクセスポイントリスト及び前記第2のアクセスポイントリストに基づいて前記帰属処理を行う制御方法。
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